Geum.ru

Абрамов В. А. Торокин А. А. Т61 Основы инженерно-технической защиты информации

Вид материалаКнига

Содержание


Um 007.3, smirab electronic
Рк660. electronic
Подобный материал:
1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   ...   42


Рис. 3.12. Принципы пеленгования

Процессы перехвата включают также регистрацию (запись, запоминание) сигналов с добытой информацией. Регистрация сигналов производится путем аудио- и видеозаписи, записи на магнитные и оптические диски, на обычной, электрохимической, термочувствительной и светочувствительной бумаге, запоминания в устройствах полупроводниковой и других видов памяти, фо­тографирования изображений на экранах мониторов ПЭВМ, телевизионных приемников, осциллографов, спектроанализаторов.

3.3. Способы и средства подслушивания

При непосредственном подслушивании акустические сигналы, распро­страняющиеся от источника звука прямолинейно в воздухе, по воздухопро­водам или через различные ограждения (двери, стены, окна и др.) и экраны, принимаются слуховой системой злоумышленника.

Слуховая система человека обеспечивает прием акустических сигналов в диапазоне звуковых (20-20000 Гц) частот, границы которого для разных лю­дей колеблются в широких пределах и изменяются с возрастом. Верхний предел слышимости у молодых людей составляет 16-20 кГц, для пожилых людей он снижается в среднем до 12 кГц. Диапазон интенсивности воспринимаемых ухом звуков очень велик. На частоте 1000 Гц наиболее громкий звук, который человек может вынести, примерно в 1012 интенсивнее самого слабого воспринимаемого звука. Интенсивность звука при таком большом интервале уровней измеряют относительной мерой в дБ, определяемой отно­сительно порога слышимости человеком звука на частоте 1000 Гц. Интенси­вность звука человек оценивает как его громкость. Между психологическим восприятием громкости и физической интенсивностью звука нет прямого со­ответствия. Громкость звука зависит не только от его интенсивности, но и от частоты. При постоянной интенсивности звуки очень высокой и очень низ­кой частоты кажутся более тихими, чем звуки средней частоты. Порог слы­шимости слуховой системы на частоте 20 Гц выше порога в диапазоне 2000-5000 Гц примерно на 70 дБ, а на частоте 10000 Гц приблизительно на 15 дБ. Следовательно, максимальная дальность непосредственного подслушивания изменяется в широких пределах в зависимости от спектра звуков говорящего человека.

Уши человека плохо приспособлены для восприятия структурных звуков, распространяющихся в твердой среде. С этой целью используются устройст­ва - стетоскопы, которые передают колебания поверхности твердой среды рас­пространения в слуховые проходы ушей человека. Стетоскопы широко приме­няются в медицинской практике для прослушивания звуков в теле человека, Они представляет собой один или два гибких звукопровода в виде резиновых или из других синтетических материалов трубок, соединенных с контактной площадкой и передающих звуковое колебание от поверхности твердого тела к ушам человека. Эти звукопроводы локализуют и направляют звуковую волну к ушам человека, а также изолируют ее от акустических помех в окружающем пространстве. Для добывания информации применяются стетоскопы, у кото­рых площадка, контактирующая с твердой поверхностью твердой среды рас­пространения, соединена с мембраной микрофона. Для прослушивания струк­турных звуков подобный акустоэлектрический преобразователь (датчик) стето­скопа прижимают или приклеивают к поверхности стены или трубы.

Основной недостаток непосредственного подслушивания - малая даль­ность, составляющая для речи средней (нормальной) громкости единицы и десятки метров в зависимости от уровня шума. На улице города дальность слышимости днем составляет всего несколько метров.

Подслушивание с помощью технических средств осуществляется путем:

- приема и прослушивания акустических сигналов, распространяющихся в воздухе, воде и твердых телах;

- прослушивания речи, выделяемой из перехваченных радио- и электри­ческих сигналов функциональных каналов связи и из сигналов побоч­ных излучений и наводок;

- применения лазерных систем подслушивания;

- использования закладных устройств;

- высокочастотного навязывания.

Конкретный метод подслушивания реализуется с использованием соот­ветствующего технического средства. Для подслушивания применяют следу­ющие технические средства:

- акустические приемники, в том числе с направленными микрофонами;

- приемники опасных сигналов;

- акустические закладные устройства;

- лазерные системы подслушивания;

- устройства подслушивания путем высокочастотного навязывания.

Акустические приемники обеспечивают селекцию акустических сигналов, распространяющихся в атмосфере, воде, твердых телах, преобразуют их в электрические сигналы, усиливают и обрабатывают электрические сигналы и преобразуют их в акустическую волну для восприятия информации слуховой системой человека. Кроме того, электрические сигналы с выхода приемника подаются на аудиомагнитофон для регистрации акустической информации.

Типовая структура акустического приемника приведена на рис. 3.13.



Рис. 3.13. Структурная схема акустического приемника

а) Микрофоны

Микрофон выполняет функцию акустоэлектрического преобразования и, в основном, определяет чувствительность и диапазон частот принимаемых акустических сигналов. Диаграмма направленности микрофона зависит от его конструкции.

В настоящее время созданы микрофоны, в которых используются для акустоэлектрических преобразований различные физические процессы. Классификация микрофонов приведена на рис. 3.14.



Рис. 3.14. Классификация микрофонов

Угольный микрофон представляет собой круглую коробочку с гранули­рованным древесным углем, закрываемую тонкой металлической упругой крышкой - мембраной. К электроду, укрепленному на дне коробочки, и мем­бране подается напряжение около 60 В, под действием которого в массе уго­льного порошка протекает электрический ток. Принцип работы угольного микрофона основан на изменении под действием акустической волны сопро­тивления угольного порошка, находящегося между мембраной и Неподвиж­ным электродом. Акустическая волна приводит мембрану микрофона в коле­бательное движение, вследствие чего изменяется степень сжатия угольного порошка и площадь соприкосновения его гранул друг с другом. В результате этого сопротивление Порошка и сила протекающего через него тока изменя­ются в соответствии с громкостью звука, т. е. производится запись информа­ции путем амплитудной модуляции электрического тока.

Номинальное сопротивление угольного микрофона зависит от зернистос­ти и технологии обработки порошка, тока питания и других факторов. Это сопротивление может составлять у низкоомных микрофонов 35-65 Ом, среднеомных - 65-145 Ом и высокоомных - 145-300 Ом [17]. Угольные микро­фоны имеют низкую стоимость, создают без дополнительного усилителя уровни сигналов, достаточные для передачи их на большие (десятки км) рас­стояния. Однако они узкополосные и нуждаются в мощном источнике тока. Используются в телефонной проводной связи.

Конструкция электродинамических микрофонов аналогична конструкции электродинамического громкоговорителя. Динамические микрофоны отно­сительно просты, надежны в работе, могут работать в широком диапазоне температур и влажности, устойчивы к сотрясениям и широко применяются в различной звукоусилительной и звукозаписывающей аппаратуре.

В электромагнитном микрофоне в результате колебаний мембраны из ферромагнитного материала возникает в обмотке неподвижной катушки с сердечником, по которой протекает постоянный ток, эдс индукции, эквива­лентная интенсивности звука.

Конденсаторный микрофон представляет собой капсюль, состоящий из двух параллельно расположенных пластин - электродов, один из которых массивный, другой - тонкая мембрана. Электроды образуют конденсатор, емкость которого зависит от площади пластин и расстояния между ними. К электродам подводится через резистор поляризующее постоянное напря­жение. При воздействии на мембрану звуковых волн изменяются расстояния между электродами и, соответственно, емкость конденсатора. В результате этого через резистор протекает ток, амплитуда которого пропорциональна звуковому давлению на мембрану. При расстоянии между обкладками 20-40 мкм и поляризующем напряжении в несколько десятков вольт чувстви­тельность микрофона достигает 10-20 мВ/Па.

Разновидностью конденсаторного микрофона является электретный микро­фон, мембрана которого выполнена из полимерных материалов (смол), способ­ных в сильном электрическом поле и при высокой температуре заряжаться и сохранять электрический заряд продолжительное время. Такие материалы на­зывают электретами. Мембрана из электрета металлизируется, между пластинами после заряда возникает разность потенциалов 45-130 В. Электретные микрофоны не нуждаются во внешнем источнике и широко применяются в звукозаписывающей аппаратуре, в том числе для негласного подслушивания.

Действие пьезоэлектрического микрофона основано на возникновении эдс на поверхности пластинок из пьезоматериала, механически связанных с мем­браной. Колебания мембраны под давлением акустической волны передаются пьезоэлектрической пластине, на поверхности которой возникают заряды, ве­личина которых соответствует уровню громкости акустического сигнала.

По направленности микрофоны разделяются на ненаправленные, двух­сторонней и односторонней направленности. Направленность микрофона оп­ределяется по уровню сигнала на его выходе в зависимости от поворота мик­рофона по отношению к источнику акустической волны в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Ширина диаграммы направленности микрофона оценивается в градусах на уровне 0.5 (0.7) от максимальной мощности (ам­плитуды) электрического сигнала на его выходе. Чем уже ширина диаграм­мы направленности микрофона, тем меньше помех попадает на его мембрану из направлений, отличающихся от направления на источник акустического сигнала с информацией. Пространственное ограничение помех повышает от­ношение сигнал/помеха на мембране микрофона.

Частотные искажения при преобразовании акустической волны в элек­трический сигнал определяются неравномерностью частотной характеристи­ки микрофона. Она описывается отклонением уровня спектральных состав­ляющих звукового сигнала на выходе преобразователя по отношению к уров­ню спектральных составляющих входного сигнала.

Для добывания информации особый интерес представляют остронаправ­ленные микрофоны, которые обеспечивают увеличение дальности подслуши­вания. Узкая диаграмма направленности микрофонов достигается за счет со­ответствующей конструкции микрофона, которую можно представить в виде акустической антенны с соответствующей диаграммой направленности. Та­кая диаграмма направленности формируется различными акустическими ан­теннами, содержащими плоскую, трубчатую и параболическую поверхности. За счет уменьшения ширины диаграммы направленности достигается повы­шение сигнал/шум на мембране микрофона на 10-20 дБ

Параболическая акустическая антенна представляет собой параболиче­ское зеркало диаметром 20-50 см, в фокусе которого размещается мембрана микрофона.

Трубчатый остронаправленный микрофон состоит из одной трубки дли­ной 0.3-1 м или набора трубок, длины которых согласованы с длинами волн акустического сигнала. В горце трубок укрепляется мембрана микрофона.

На основе параболической и трубчатой акустических антенн создан, на­пример, градиентный направленный микрофон LJM 124.2, который состоит из трубки диаметром 20 мм в поролоновом ветрозащитном чехле, параболи­ческого отражателя диаметром 175 мм из акриловой пластмассы и капсюля микрофона. Длина микрофона составляет в зависимости от модификации 150 или 200мм, Ширина диаграммы направленности такого микрофона уменьшена до 30, 20 и 10 градусов (для разных модификаций) [39].

Поверхность плоского направленного микрофона встраивается в стенку атташе-кейса или в жилет, носимый под рубашкой и пиджаком, и передает колебания мембранам микрофонов, укрепленных на плоской поверхности. За счет увеличенной площади поверхности, воспринимающей колебания аку­стической волны, ширина диаграммы направленности составляет 40-60 гра­дусов. Такой микрофон обеспечивает съем речевой информации на удалении до 50 метров от источника.

Рекламируемые возможности по дальности подслушивания направлен­ных микрофонов (до 500 и более метров) завышаются. В [57] реальная даль­ность подслушивания речевой информации на улице города при коэффици­енте направленного действия микрофона 15 дБ оценивается всего 6-12 м. С учетом имеющихся противоречивых данных предполагается, что макси­мальная дальность подслушивания разговора с помощью остронаправленных микрофонов может достигать 50-100 м.

По диапазону частот микрофоны разделяются на узкополосные и широ­кополосные. Узкополосные микрофоны предназначены для передачи речи. Широкополосные микрофоны имеют более широкую полосу частот и преоб­разуют колебания в звуковом и частично ультразвуковом диапазонах частот.

По способу применения микрофоны разделяются на воздушные, гидро­акустические (гидрофоны) и контактные. Контактные микрофоны предназна­чены для приема структурного звука. Например, контактный стетоскопный микрофон UM 012, прикрепленный к стене помещения, позволяет прослуши­вать разговоры в соседнем помещении при толщине стен до 50 см. Модифи­кацией контактных микрофонов являются ларингофоны и остеофоны, вос­принимающие и преобразующие в электрические сигналы механические ко­лебания (вибрации) связок и хрящей гортани или кости черепа говорящего.

Возможности микрофонов определяются следующими характеристиками:

- осевой чувствительностью на частоте 1000 Гц;

- диаграммой направленности;

- диапазоном воспроизводимых частот колебаний акустической волны;

- неравномерностью частотной характеристики;

- масса-габаритными характеристиками.

Чувствительность - один из основных показателей микрофона и оценива­ется коэффициентом преобразования давления акустической волны в уро­вень электрического сигнала. Так как чувствительность микрофона для раз­ных частот акустических колебаний различная, то она определяется на часто­те наибольшей чувствительности слуховой системы человека, - 1000 Гц. Из­мерения проводятся для акустической волны, направление распространения которой перпендикулярно поверхности мембраны, в вольтах или милливоль­тах на Паскаль (В/Па, мВ/Па). Чувствительность микрофона зависит в основ­ном от параметров физических процессов в акустоэлектрических преобразо­вателях и площади мембраны микрофона.

Чувствительность микрофона повышается с увеличением площади мем­браны приблизительно в квадратичной зависимости. Например, чувствитель­ность конденсаторного микрофона с диаметром мембраны 6 мм, составляет 1.5-4 мВ/Па, для диаметра 12 мм-12.5 мВ/Па, а при диаметре 25 мм она уве­личивается до 50 мВ/Па.

По конструктивному исполнению микрофоны бывают широкого приме­нения, специальные миниатюрные и специальные субминиатюрные, приме­няемые в различных закладных устройствах.

Электрические сигналы на выходе микрофонов, используемых для добы­вания информации, в селективном усилителе обрабатываются и усиливаются до величины, необходимой для их записи с помощью аудиомагнитофона или преобразования в акустический сигнал для обеспечения восприятия инфор­мации человеком.

б) Аудиомагнитофоны

Для регистрации акустических сигналов широко применяются магнито­фоны с вынесенными и встроенными микрофонами. Аудиомагнитофоны для записи речи называют диктофонами. Диктофоны для скрытного подслушива­ния имеют пониженные акустические шумы лентопротяжного механизма, металлический корпус для экранирования высокочастотного электромагнит­ного поля коллекторного двигателя, в них могут отсутствовать генераторы стирания и подмагничивания.

Характеристики некоторых типов миниатюрных магнитофонов, исполь­зуемых для подслушивания, указаны в табл. 3.8.

Таблица 3.8.

Тип. фирма
Размеры, мм
Вес, г
Примечание

L400, Olympus
73х20х52
90
Запись до 3 ч

L200, Olympus
107х15х51
125
Можно носить в нагрудном кармане

РК1985, РК Electronic
55х87х21
160
Питание 1.5В, время работы 11 ч

Sony-909, Sony
68х65х19
-
В металлическом корпусе, 4 дорожки

AD, Knowledge Express
65х102х17
108
Запись на удалении до 15м

TP-X900, Aiwa
167х94х43
315
Шифрование при записи


Запись речи в диктофонах производится на микрокассете со скоростью 2.4 или 1.2 см/с, длительность записи в зависимости от скорости и типа кас­сеты составляет от 15 мин. до 3-х часов. Различные модели диктофонов мо­гут иметь сервисные функции: активация (включение) записи голосом, воз­можность подключения внешнего микрофона, автостоп и автореверс, жидко­кристаллический дисплей с индикацией режимов работы и расхода ленты.

в) Приемники опасных сигналов

Для приема опасных сигналов, несущих речевую конфиденциальную ин­формацию, используют как бытовые, так и специальные приемники радио и электрических сигналов. Однако возможности бытовой радиоприемной аппа­ратуры ограничены узким диапазоном частот, выделенной для радиовеща­ния. В диапазоне длинных волн и средних волн радиовещание осуществляет­ся в интервале 148-1607 кГц, а в ультракоротком диапазоне - 64-108 Мгц.

Все более широкое распространение для подслушивания применяют ска­нирующие приемники, рассмотренные выше.

Для выделения, приема, усиления опасных электрических сигналов, рас­пространяющихся по телефонным, радиотрансляционным и другим линиям, применяются селективные и специальные усилители низкой частоты. Специ­альные усилители содержат селективные элементы для выделения, напри­мер, опасных сигналов из сигналов электропитания, датчики для дистанцион­ного съема сигналов, а также имеют конструкцию, удобную для переноса и автономной работы в различных условиях скрытного подслушивания.

г) Закладные устройства

С целью обеспечения реальной возможностью скрытного подслушивания и существенного повышения его дальности широко применяются закладные устройства (закладки, радиомикрофоны, «жучки», «клопы»). Эти устройства перед подслушиванием скрытно размещаются в помещении злоумышленни­ками или привлеченными к этому сотрудниками организации, проникающи­ми под различными предлогами в помещение. Такими предлогами могут быть посещения руководства или специалистов посторонними лицами с раз­личными предложениями, участие в совещаниях, уборка, ремонт помещения и технических средств и т. д.

Закладные устройства в силу их большого разнообразия конструкций и оперативного применения создают серьезные угрозы безопасности речевой -информации во время разговоров между людьми практически в любых поме­щениях, в том числе в салоне автомобиля.

Разнообразие закладных устройств порождает многообразие их вариан­тов их классификаций. Вариант классификации указан на рис. 3.15.



Рис. 3.15. Классификации закладных устройств

По виду носителя информации от закладных устройств к злоумышленнику их можно разделить на проводные и излучающие закладные устройства. Носи­телем информации от проводных закладок является электрический ток, кото­рый распространяется по электрическим проводам. Проводные закладки, со­держащие микрофон для преобразования акустических речевых сигналов в электрические, относятся к акустическим закладным устройствам, а ретрансли­рующие электрические сигналы с речевой информации, передаваемые по теле­фонной линии, образуют группу проводных телефонных закладок.

Проводные акустические закладки представляют собой:

- субминиатюрные микрофоны, скрытно установленные в бытовых ра­дио- и электроприборах, в предметах мебели и интерьера и соединен­ные тонким проводом с микрофонным усилителем или диктофоном, ра­змещаемыми в других помещениях;

- миниатюрные устройства, содержащие микрофон, усилитель и форми­рователь сигнала, передаваемого, как правило, по телефонным линиям и цепям электропитания.

Проводные акустические закладки в виде микрофона имеют высокую чувствительность и помехоустойчивость, но наличие провода демаскирует закладки и усложняет их установку, в особенности в условиях дефицита вре­мени. Поэтому такие закладки могут устанавливаться во время ремонта или в помещениях с возможностью достаточно простого и длительного доступа в них людей, например, в номера гостиниц. Закладки, использующие цепи электропитания, размещаются, в основном, в местах подключения проводов электропитания к выключателям и сетевым розеткам.

Излучающие закладные устройства лишены недостатков проводных, но у них проявляется другой демаскирующий признак — излучения в радио- и оптическом диапазонах. В зависимости от вида первичного сигнала радио­закладки можно разделить на аппаратные и акустические. Аппаратные за­кладки устанавливаются в телефонных аппаратах, ПЭВМ и других радио­электронных средствах. Входными сигналами для них являются электриче­ские сигналы, несущие речевую информацию (в телефонных аппаратах), или информационные последовательности, циркулирующие в ПЭВМ при обработке конфиденциальной информации. В таких закладках отсутствует микрофон, что упрощает их конструкцию, и имеется возможность исполь­зования для электропитания энергию средства, в котором установлена за­кладка.

Наиболее широко применяются акустические радиозакладки, позволяющие сравнительно просто и скрытно устанавливать их в различных местах помещения. Простейшая акустическая закладка содержит (см. рис. 3.16) сле­дующие основные устройства: микрофон, микрофонный усилитель, генера­тор несущей частоты, модулятор, усилитель мощности, антенну.

Микрофон преобразует акустический сигнал с информацией в электриче­ский, который усиливается до уровня входа модулятора. В модуляторе про­изводится модуляция колебания несущей частоты, т. е. производится переза­пись информации на высокочастотный сигнал. Для обеспечения необходимой мощности излучения модулированный сигнал усиливается в усилителе мощности. Излучение радиосигнала в виде электромагнитной волны осуще­ствляется антенной, как правило, в виде отрезка провода.



Рис. 3.16. Схема акустической закладки

В целях сокращения веса, габаритов и энергопотребления в радиозаклад­ке указанные функции технически реализуются минимально возможным ко­личеством активных и пассивных элементов. Простейшие закладки содержат всего один транзистор.

По диапазону частот закладные устройства отличаются большим разно­образием. На ранних этапах использования закладных устройств частоты из­лучений их привязывали к частотам бытовых радиоприемников в УКВ-диапазоне. При массовом появлении у населения бытовых радиоприемников увеличилась опасность случайного перехвата сигналов радиозакладок посто­ронними лицами. Поэтому большинство типов современных закладок имеют более высокие частоты в УВЧ-диапазоне.

Для более 96% радиозакладок рабочие частоты сосредоточены в интерва­ле 88-501 МГц, причем с частотами 92.5-169.1 МГц выпускаются 42% радио­микрофонов, а с частотами 373.4-475.5 МГц - 52% радиомикрофонов [50]. Наиболее интенсивно используется диапазон частот 449.7-475.5 МГц, в кото­ром сосредоточены рабочие частоты 36% образцов.

Продолжается тенденция дальнейшего повышения частот, в том числе с переходом в ГГц диапазон. С увеличением частоты передатчика уменьшает­ся уровень помех, что позволяет снизить мощность передатчика и, соответст­венно, его габариты, а также длину антенны.

В интересах повышения скрытности для излучающих закладных уст­ройств осваивается ИК-диапазон. Однако в силу большего по сравнению с радиоволнами затухания ИК-лучей в среде распространения и необходимо­стью прямой видимости между излучателем ИК-закладки и фотоприемни­ком злоумышленника применение подобных закладных устройств ограни­чено.

Кроме диапазона частот на условия передачи закладкой информации влияет стабильность частоты ее передатчика. Для простых схемных решений передатчика закладки значения его частоты изменяются в значительных пре­делах в зависимости от температуры и питающего напряжения. Величина дрейфа рабочей частоты радиозакладок может достигать единиц МГц. В ре­зультате этого радиоприемник, настроенный на частоту радиозакладки, через некоторое время «теряет» радиосигнал. Это обстоятельство имеет важное значение для обеспечения автоматического приема сигналов радиозакладок, например, в случае, когда подслушивание производится аппаратурой в авто­мобиле при отсутствии в нем оператора. Частоты около половины предлагае­мых на рынке радиозакладок стабилизируются.

Повышение стабильности частоты излучения обеспечивается путем:

применения в колебательном контуре генератора элементов со слабой тем­пературной зависимостью, температурной компенсации, стабилизации пи­тающих напряжений, включения в колебательный контур элементов, стаби­лизирующих его частоту.

В закладных устройствах «мягкая» стабилизация со стабильностью час­тоты 10-3-10-4 достигается схемотехническими решениями (стабилизацией напряжения, температурной компенсацией и др.). Для большей стабильности частоты передатчика («жесткой», со стабильностью 10-5-10-6) в качестве ста­билизирующих элементов используются пластины кристалла кварца. Частота стабилизации зависит от вида среза кристалла кварца, толщины и размеров его пластины, включенной в цепь генератора. Стабилизация частоты излуче­ния радиозакладки усложняет ее схему и увеличивает габариты передатчика. но существенно улучшает удобство работы.

Другой проблемой, возникающей при применении закладных устройств, является обеспечение их энергией в течение времени подслушивания. Воз­можности современной микроэлектроники по созданию миниатюрных за­кладных устройств ограничиваются, в основном, масса-габаритными харак­теристиками автономных источников питания (химических элементов). Мик­рогабаритные источники тока, широко применяемые в электронных часах, обеспечивают работу закладных устройств в течение короткого времени (де­сятков часов при минимально-допустимой мощности излучений для дально­сти до сотни метров). Для закладных устройств используются гальваниче­ские элементы с высокой удельной энергией — ртутно-цинковые, серебряные и литиевые. Усредненные характеристики этих элементов приведены в табл. 3.9 [73].

Таблица 3.9.

Тип элемента
Рабочее напряжение, В
Максимальная емкость, Ач/кт
Плотность энергии, Втч/кг
Срок хранения. лет

Ртутный
1.2-1.25
185
120
3

Серебряный
1.5
285
130
2.5

Литиевым
3
750
350
5


Емкость гальванического элемента пропорциональна его габаритам и весу. Габариты цилиндрических и кнопочных элементов, используемых в малогабаритных устройствах, указаны в табл. 3.10, а плоских - в табл. 3.11

[73].

Таблица 3.10.

Обозначение габаритов
Диаметр, мм
Высота, мм

Цилиндрические

ААА
8.2
40.2

АА
10.5
44.5

А
14.5
50.5

Кнопочные

М5
7.86
3.56

М8
11.7
3.3

М15
11.7
5.34

М20
15.7
6.1

МЗО
16
11.1

М40
16
16.8


Таблица 3.

Обозначение габаритов
Длина, мм
Высота, мм
Ширина, мм

F15
14.2
3.02
14

F20
23.9
3.02
14

F25
22.6
5.85
22.6

F30
31.8
3.3
21.4

F40
31.8
5.35
21.4


Наиболее распространены ртутно-цинковые элементы. В них в качестве анода используются оксид ртути (HgO), катода - смесь порошка ртути и цин­ка или сплава индия с титаном, а электролит представляет собой 40% ще­лочь. Для малогабаритных приборов отечественной электропромышленно­стью созданы элементы РЦ-31С, РЦ-ЗЗС и РЦ-55УС с удельной энергией 600-700 кВт/м3. Электрические параметры ряда отечественных ртутно-цинковых элементов и батарей, предназначенных для питания малогабаритных радиоэлектронных устройств, указаны в табл. 3.12.

Таблица 3.12.

Обозначение
Напряжение, В
Емкость. Ач
Ток разряда. мА
Габариты,

мм
Масса, Г

РЦ-31
1.25
0.07
1
11.5х3.6
1.3

РЦ-53
1.25
0.25
10
15.6х6.3
4.6

РЦ-55
1.25
0.5
10
15.6х12.5
9.5

РЦ-57
1.25
1.0
20
16х17
15

РЦ-59
1.25
3.0
60
16х50
44

РЦ-85
1.22
2.5
50
30.1х14
39.5

РЦ-93
1.25
13.0
300
31х60
170


Продолжение табл. 3.12.

Обозначение
Напряжение. В
Емкость. Ач
Ток разряда. мА
Габариты.

мм
Масса, Г

2РЦ-55с
2.68
0.45
10
16.2х27
20

ЗРЦ-55с
4.02
0.45
10
16.2х40
30

4РЦ-55с
5.36
0.45
10
16.2х53
40

5РЦ-55с
6.7
0.45
10
16.2х66
50

6РЦ-63
7.2
0.6
10
23х48
71


Среди гальванических источников тока зарубежного производства широ­кое применение находят элементы фирм Duracell, Varta, Kodak. Технические характеристики малогабаритных гальванических элементов фирмы Duracell приведены в табл. 3.13 [74].

Таблица 3.13.

Тип
Напряжение. В
Номинальная емкость. Ач
Диаметр.

мм
Высота.

мм

D392
1.5
0.05
7.9
3.6

D391
1.5
0.05
11.6
2 1

D389, D390
1.5
0.08
11.6
3.1

D386
1.5
0.12
11.6
4.2

D357H/10L14
1.5
0.17
11.6
5.4

LR54
1.5
0.04
11.6
3.0

LR43
1.5
0.08
11.6
4.2

LR44
1.5
0.10
11.6
5.4

DL2016
3.0
0.07
20.0
1.6

DL2032
3.0
0.18
20.0
3.2


Увеличение времени эксплуатации и повышение скрытности работы за­кладного устройства достигается путем автоматического подключения к ис­точнику питания наиболее энергоемкого узла радиозакладки - передатчика. В первом варианте в закладке устанавливается специальное устройство -акустический автомат (акустоавтомат), подключающее к источнику питания передатчик при появлении на мембране микрофона акустического сигнала. В тишине в ночное время во включенном состоянии (в «дежурном» режиме) находится лишь микрофонный усилитель с исполнительными электронным реле. При возникновении в помещении акустических сигналов от разговари­вающих людей реле по сигналу от микрофонного усилителя подключает пе­редатчик и закладное устройство излучает радиосигналы с информацией. После прекращения разговора исходное состояние реле восстанавливается и излучение прекращается.

Во втором варианте закладные устройства дистанционно включаются на излучение по внешнему радиосигналу, подаваемому злоумышленником. Эти закладные устройства обеспечивают повышенную скрытность и более длительное время работы. Однако для их эффективного применения надо иметь дополнительный канал утечки сведений о времени циркулирования конфи­денциальной информации в помещении, где установлено закладное устрой­ство. Например, надо достаточно точно знать время, когда будут вестись в помещении конфиденциальные разговоры. Так как дистанционно управляе­мые закладки содержат устройство для приема управляющих радиосигналов, то они наиболее сложные и, следовательно, дорогие.

Рациональным решением задачи обеспечения закладных устройств элек­тропитанием является подключение их к устройствам питания радио и электро­приборов, в которые устанавливаются закладки. Широко применяются подоб­ные закладные устройства в телефонных аппаратах, закамуфлированные под их элементы (конденсаторы, телефонные капсюли и др.), в тройниках для под­ключения нескольких приборов к одной розетке электросети. По оценке, при­веденной в [50], в 75% закладных устройств используется автономное (бата­рейное) питание, 8% - питание от сети и 17% - питание от телефонной линии.

Следует отметить, что применяются, пока редко, также пассивные за­кладки, — без собственных источников электропитания. Для активизации они облучаются внешним электромагнитным полем на частоте, соответствующей резонансной частоте колебательного контура закладки, образованного эле­ментами ее конструкции. Модуляция радиосигнала производится в результа­те воздействия акустической волны на частотозадающие элементы конструк­ции закладки.

Жесткие требования к габаритам, массе, энергопотреблению закладных устройств ограничивают мощность излучения их передатчиков. Наиболее часто (более 80%) применяются радиомикрофоны, мощность излучения ко­торых находится в интервале 3-11 мВт, закладки с более высокой мощно­стью - до 22 мВт составляют менее 10% [50]. Встречаются закладки и боль­шей мощности излучения (до 200 мВт и более), однако их доля крайне незна­чительна. Малая мощность излучения передатчиков радиозакладок определя­ет относительно небольшую дальность приема их сигналов. Около 75% об­разцов обеспечивает функционирование канала на расстояниях 50-350м, 16%- на расстояниях 460-600 м, 7% - на расстояниях 740-800м и только около 2% - на расстояние до 1000 и более метров.

В общем случае технические данные закладных устройств находятся в следующих пределах [29]:

- частотный диапазон - 27-900 МГц;

- мощность - 0.2-500 мВт;

- дальность - 10-1500 м;

- время непрерывной работы — от нескольких часов до нескольких лет;

- габариты - 1-8 дм3;

- вес - 5-350 г.

Основная проблема оперативного применения закладных устройств за­ключается в рациональном размещении их в помещении или в радиоэлек­тронном средстве. Рациональность достигается при обеспечении:

- поступления на вход закладки сигнала с уровнем, необходимым для ка­чественной передачи звуковой или иной информации;

- скрытности размещения и работы закладки, по крайней мере, в течение времени подслушивания интересующей злоумышленника информации.

Эффективность выполнения этих условий зависит от удаленности места установки закладки от источников звука и наличия между ними звукопо­глощающих и звукоизолирующих экранов, от чувствительности микрофона, размеров и параметров акустики, прежде всего, от времени реверберации по­мещения и времени, которым располагает злоумышленник для установки. Чувствительность современных малогабаритных микрофонов обеспечивает достаточно качественный прием акустических сигналов на удалении до 10-15 м при отсутствии экранов на пути распространения акустической волны.

Установка закладных устройств возможна с заходом злоумышленника в помещение, где производится их размещение, или без захода. Первый вари­ант позволяет более рационально разместить закладку как с точки зрения энергетики, так и скрытности, но связана с повышенным риском для зло­умышленника. Поэтому в случаях, когда создаются предпосылки для дистан­ционной (беззаходовой) установки закладки, их забрасывают в помещение или ими выстреливают из пневматического ружья или лука. Например, ком­плект PS фирмы Sipe Electronic состоит из специального бесшумного пнев­матического пистолета с прицельным расстоянием 25 м и радиозакладкой, укрепленной на стреле. Стрела после выстрела надежно прикрепляется с по­мощью присоски к поверхностям из металла, дерева, пластмассы, бетона и других гладких строительных и облицовочных материалов. Микрофон обес­печивает съем речевой информации с расстояния до 10 м, а передатчик - ее передачу на расстояние до 100 м.

Несмотря на сравнительно малые размеры и вес закладных устройств они могут быть обнаружены при тщательном визуальном осмотре помещения. С целью продления времени их оперативного использования, а также прибли­жения микрофонов к источнику звука закладные устройства камуфлируют под предметы, не вызывающие подозрение у окружающих людей. Трудно назвать предметы личного пользования, средства оргтехники, средства быто­вой радиоэлектроники, в которые не устанавливались бы различные устрой­ства для подслушивания. Некоторые из таких средств подслушивания приве­дены в табл. 3.14.

Таблица 3.14.

Наименование
Тип. фирма
Характеристики

Радиопередатчики в:
ELECTRONIC:



стакане
РК535
65х100 мм, 210г. солнечные батареи

пепельнице
PK565-S
90х45 Мм, 480 г. солнечные батареи

подсвечнике
РК580
100х175 мм. 650 г. солнечные батареи

калькуляторе
PK620-S
135х100 мм. радиус действия 150-200 м

розетке
РК550
140х60х40 мм. 380 г. дальность до 600 м

настольной зажигалке
РК575
80х32х52 мм. 150г. время работы до 80 ч

гвозде
РК520
35х6 мм. 96 г. 36 часов, до 200 м


Продолжение табл. 3.14

Наименование
Тип. фирма
Характеристики

шариковой ручке
РК585
135х11 мм. 25 г. 6 часов, до 300 м

часах
PK1025-S
88s 108 или 130s 150 МГц. 6 часов.

ремне
PK850-S
139 МГц, до 800м.

Радиопередатчик в запон­ках. булавке для галстука
STG4140,STG
15-150 МГц, мощность 5 мВт.

Раднопередатч 11 к в видеокассете
UM 007.3, SMIRAB ELECTRONIC
136-146 МГц. до 300м, время непрерывной работы 3 суток

Магнитофон в книге
РК660. ELECTRONIC
200х250х65 мм. 1200г. время записи 2х90 мин.

Магнитофон в пачке сигарет
РК1985, ELECTRONIC
55х87х21 мм, 160г. время работы 11ч.


д) Средства лазерного подслушивания

Лазерное подслушивание является сравнительно новым способом под­слушивания (первые рабочие образцы появились в 60-е годы), и предназна­чено для съема акустической информации с плоских вибрирующих под дейс­твием акустических волн поверхностей. К таким поверхностям относятся, прежде всего, стекла закрытых окон.

Система лазерного подслушивания состоит из лазера в инфракрасном диапазоне и оптического приемника. Лазерный луч с помощью оптического прицела направляется на окно помещения, в котором ведутся интересующие злоумышленника разговоры. При отражении лазерного луча от вибриру­ющей поверхности происходит модуляция акустическим сигналом угла отра­женного луча лазера или его фазы.

В варианте угловой модуляции вектор отраженного от колеблющейся по­верхности стекла меняется в соответствии с амплитудой акустической вол­ны. Отраженный луч принимается оптическим приемником, размещаемым в соответствии с углом отражения. Положение светочувствительного элемента (фотокатода) оптического приемника юстируется таким образом, чтобы пят­но отраженного лазерного луча при отсутствии колебаний стекла освещало половину экрана. В этом случае изменения направления отраженного луча при колебаниях стекла вызывают соответствующие изменения площади пят­на света на фотокатоде оптического приемника и появление в светочувстви­тельном слое модулированного по амплитуде электрического сигнала. Сиг­нал после усиления прослушивается и записывается на магнитную ленту. На практике юстировка производится по субъективной оценке оператором разборчивости речи.

Второй вариант построения системы лазерного подслушивания преду­сматривает реализацию в оптическом приемнике фазовой демодуляции пу­тем сравнения фаз облучающего и отраженного лучей. С этой целью исход­ный луч с помощью полупрозрачного зеркала расщепляется на два луча. Од­ним из них облучается стекло, другой направляется к приемнику в качестве опорного. В точке приема в результате интерференции опорного и отраженного лучей на поверхности светочувствительного слоя в нем возникают элек­трические заряды, величина которого соответствует разности фаз лучей. Этот вариант обеспечивает более высокую чувствительность системы под­слушивания, но сложнее в реализации.

Примером системы лазерного подслушивания является система РК-1035 фирмы РК Electronic. Система состоит из лазерных передатчика и приемника, магнитофона для записи перехваченной информации. Передат­чик и приемник системы устанавливаются на треноге. Лазерный передатчик имеет размеры 65х250 мм, вес 1.6 кг, мощность - 5 мВт, длина волны излу­чения- 850 мкм. Лазерный приемник имеет размеры 65х260 мм, вес 1.5кг. Электропитание - от сети и автономное.

Данные о возможностях систем лазерного подслушивания противоре­чивые. В рекламных материалах дальность указывается для разных систем от сотен метров до км. Однако без ссылки на уровень внешних акустических шумов эти величины можно рассматривать как потенциально достижимые в идеальных условиях. В городских условиях, когда принимаются дополни­тельные меры по звукоизоляции помещений от шума улицы, дальности будут существенно меньшими. Следует также иметь ввиду сложность практиче­ской установки излучателя и приемника, при которых обеспечивается попа­дание зеркально отраженного от стекла невидимого лазерного луча на фото­приемник. Уровни же диффузно отраженных от стекла лучей столь малы, что их не удается принять на фоне городских акустических шумов. Кроме того, следует отметить, что соотношение между стоимостью системам лазерного подслушивания и затрат на эффективную защиту от них не в пользу рассмат­риваемого метода добывания информации.

Следовательно, системы лазерного подслушивания, несмотря на их дос­таточно высокие потенциальные возможности, имеют ограниченное реаль­ное применение, в особенности разведкой коммерческих структур.

е) Средства высокочастотного навязывания

Добывание речевой информации путем высокочастотного навязывания достигается в результате дистанционного воздействия высокочастотным электромагнитным полем или электрическими сигналами на элементы, спо­собные модулировать их информационные параметры первичными электри­ческими или акустическими сигналами с речевой информацией. В качестве таких элементов могут использоваться различные полости с электропровод­ной поверхностью, представляющие собой высокочастотные контура с рас­пределенными параметрами и объем которых меняется под действием аку­стической волны. Если частота такого контура совпадает с частотой высоко­частотного навязывания, а поверхность полости находится под воздействием акустической информацией, то эквивалентный контур пере излучает и моду­лирует внешнее поле.

Более часто в качестве модулирующего применяется нелинейный эле­мент, в том числе в схеме телефонного аппарата. В этом случае высокочас­тотное навязывание обеспечивается подведением к телефонному аппарату высокочастотного гармонического сигнала путем подключения к телефонному кабелю высокочастотного генератора. В результате взаимодействия высо­кочастотного колебания с речевыми сигналами на нелинейных элементах те­лефонного аппарата происходит модуляция высокочастотного колебания ре­чевым низкочастотным сигналом. Модулированные высокочастотные сигна­лы могут быть перехвачены приемником злоумышленника.

3.4. Способы и средства добывания информации о радиоактивных веществах

Добыванием информации о радиоактивных веществах занимается радиа­ционная разведка. Демаскирующими признаками радиоактивных веществ яв­ляются α, β, и γ-излучения. Альфа-излучение состоит из ядер атомов гелия, движущихся со скоростью 14000-20000 км/с. Бета-излучение представляет собой поток электронов, скорости которых близки к скорости света. Гамма-излучение является электромагнитным излучением с длиной волны менее 0.01нм. Заряд и кинетическую энергию а и Р-частиц определяют по их от­клонению в электрическом и магнитном полях известной напряженности. Энергию и длину волны 7-излучения рассчитывают по энергии электронов, освобождаемых из различных веществ под действием этого излучения.

Для обнаружения радиоактивных излучений используются специальные дозиметрические приборы. Структура типового прибора радиационной раз­ведки приведена на рис. 3.17.



Рис. 3.17. Структурная схема прибора радиационной разведки

Детектор преобразует энергию радиоактивного излучения в электриче­ские сигналы, которые после усиления поступают на стрелочный или цифро­вой индикатор. В качестве детектора используются ионизационные камеры, газоразрядные и сцинтилляционные счетчики, кристаллы полупроводника, фотопленка.

Ионизационные камеры (Вильсона, пузырьковые, искровые) представля­ют собой сосуды цилиндрической или прямоугольной формы, заполненные газом с пересыщенным паром (в камере Вильсона), жидким водородом (в пу­зырьковой камере) и инертным газом (в искровой камере). В искровой каме­ре имеются, кроме того, плоскопараллельные близко расположенные друг к другу пластины, на которые подается высокое напряжение, чуть ниже про­бойного. Когда через камеру Вильсона и пузырьковую камеру пролетает электрически заряженная частица, на возникающих на ее пути ионах конденсируются маленькие капельки жидкости, видимые при боковом освещении. При пролете быстрой частицы через искровую камеру вдоль ее траектории между пластинами проскакивают искры, создавая огненный трек.

В малогабаритных приборах радиационной разведки применяются в ос­новном газоразрядные счетчики (счетчики Гейгера-Мюллера). Газоразряд­ные счетчики представляют собой герметичную стеклянную трубку, запол­ненную смесью газовой смесью (аргона и воздуха, аргона и паров и др.) под давлением 0.1 атмосферы. Внутренняя поверхность трубки металлизирована. Внутри трубки протянута металлическая нить, на которую подается высокое положительное напряжение 1000-1500 В постоянного тока, а к металлизиро­ванной поверхности счетчика - отрицательное напряжение. Когда в газораз­рядную трубку попадает ионизирующая частица, происходит лавинообраз­ный процесс образования ионов, между электродами возникает короткий им­пульс тока, который подается на вход усилителя. В результате вторичной ио­низации обеспечивается высокая чувствительность детектора. В простейшем варианте импульсы тока усиливаются и регистрируются в виде звуковых щелчков, в более совершенных дозиметрических приборов частота импуль­сов преобразуется в значение уровня излучения, отображаемое с помощью стрелочных или цифровых индикаторов.

Счетчики Гейгера-Мюллера для регистрации α-излучения имеют очень тонкое (0.002-0.003 мм) слюдяное (пленочное) окно, через которое частицы без существенного поглощения попадают в трубку. Для регистрации β-излучения окно трубки делают из алюминиевой фольги толщиной 0.1-0.2 мм, ко­торая поглощает ос-частицы. Трубки для регистрации γ-излучения закрыты слоем алюминия толщиной 1 мм, поглощающей Р-излучение.

Сцинтилляционные детекторы представляют собой экран (пластину) из стекла, покрытый флюоресцирующим веществом (сульфидом цинка, антра­ценом или другими веществами, преобразующими кинетическую энергию радиоактивных частиц в энергию световой вспышки). Путем размещения за экраном фотоумножителя вспышки света могут преобразовываться в элек­трические сигналы с последующим измерением их интенсивности электрон­ным счетчиком. Преимущество сцинтилляционного детектора состоит в том, что он может раздельно считать частицы, поступающие через очень корот­кие промежутки времени (10-8-10-9 с вместо 10-5-10-6 с у счетчиков Гейгера-Мюллера). Дальнейшим развитием сцинтилляционного счетчика является люминисцентная камера, которая не только считает частицы в течение очень короткого времени (10-13-10-14 с), но и с помощью соответствующего элек­тронно-оптического устройства регистрирует их траектории.

Широкое распространение получили кристаллические полупроводнико­вые детекторы, основу которых составляют полупроводниковый кристалл кремния или германия с различными добавками. Электропроводность кри­сталла изменяется под действием ионизирующего излучения.

В качестве фотодетекторов применяют также рентгеновскую фотопленку, по степени почернения которой за определенное время судят об уровне излучения.

Приборы для обнаружения и измерения радиоактивных излучений в зави­симости от назначения делятся на индикаторы радиоактивности, радиометры и дозиметры. По способу индикации интенсивности излучения - на стрелоч­ные и цифровые.

Индикаторы излучений информируют оператора световой или звуковой индикацией о наличии в зоне поиска радиоактивных веществ, радиометры обнаруживают и измеряют уровень радиоактивного заражения среды, а дози­метры измеряют дозы излучений.

Доза излучения оценивается величиной экспозиционной дозы, опреде­ляемой по эффекту ионизации единицы объема сухого атмосферного воздуха при нормальных условиях. В качестве единицы измерения в системе СИ при­нята мера в кулон/кг (Кл/кг). Применяется еще несистемная единица измере­ния - рентген (Р) и ее доли (миллирентген и микрорентген). Соотношение между этими единицами: 1Р=2.58 •10-4 Кл/кг.

Величина экспозиционной дозы в единицу времени называется мощно­стью экспозиционной дозы называется (МЭД). Мощность излучения космоса и радионуклидов земли составляет в среднем 5-30 мкР/ч.

Энергия излучений оценивается также в электрон-вольтах (эВ) и см про­бега. Один эВ равен кинетической энергии, получаемой электроном под дей­ствием разности потенциалов 1 В. Энергия альфа-частиц, излучаемых раз­личными естественными радиоактивными элементами, составляет 4-9 МэВ (1 МэВ = 106 эВ), что обеспечивает их пробег в атмосфере воздуха при нор­мальных условиях 2.5-8.6 см.

Энергия, поглощаемая в единице массы тела, называется поглощенной дозой излучения и измеряется в греях (Гр) и радах, причем 1 Гр=100 рад.

Влияние излучения на биологические объекты оценивается биологиче­ской зоной излучения, которая равна поглощенной зоне, умноженной на ко­эффициент, характеризующий вид излучения (для α-излучения коэффициент равен приблизительно 20, для β- и γ-излучений - около 1). Величина погло­щения энергии излучения в единице биологической массы (ткани) называет­ся основной дозиметрической величиной (дозой). Единица измерения дозы в системе СИ - зиверт (Зв) и несистемная единица измерения - бэр, причем 1бэр=1003в.

На рынке имеются разнообразные радиометры, в том числе бытовые «Белка», «Эксперт», «Сосна» и др. Разнообразные профессиональные прибо­ры выпускает Обнинский приборный завод «Сигнал». Например, измеритель мощности дозы гамма-излучения ИМД-2 применяется в стационарных усло­виях, на летательных аппаратах, подвижных объектах и для пешей разведки, Индикация уровня производится с помощью светящегося сектора на шкале прибора. Он имеет следующие характеристики:

- диапазон измерения МЭД ...................... 0 мкР/ч-1000 Р/ч;

- погрешности измерения ............................... 30 %;

- диапазон температур окружающей среды, °С ...-50...+50;

- вес прибора, кг .......................................... 1.6 кг;

- габариты, мм ......................................... 198х180х82.

Малогабаритные дозиметры (ДРС-01, ДКС-04, ДЭГ-8, ДРГ-01Т1, ДРГ-05М и др.) постоянно применяются людьми, имеющие дело с радиоактивными веществами, для измерения принятой ими дозы в течение определенного вре­мени работы, например, месяца. Пороговое значение дозы за год не должно превышать 5 бэр.